温度热电偶

温度测量是电气自动化、工业自动化和科技自动化中必不可少的测量参数。温度是衡量工作条件的重要指标。一般用热电阻或热电偶来测量温度,这两种方法都被广泛使用。(树鸟教育的电气设计)

很多人对热电偶和热电阻的使用不是很清楚。今天我们将重点讨论温度测量中的热电偶和热电阻。具体看热电偶和热电阻的区别和联系,以及如何选择。)

一、热电阻和热电偶

温度热电偶插图

(1)热阻

利用金属导体或半导体的电阻随温度变化的特性来测量温度。热电阻的受热部分(感温元件)均匀地缠绕在由绝缘材料制成的骨架上或通过激光溅射工艺形成在基片上。当被测介质存在温度梯度时,被测温度为感温元件范围内介质层的平均温度。

(2)热电偶

热电偶和热电阻的测量原理:将两种不同成分的导体两端连接成回路。如果两个连接端的温度不同,回路中产生热电流的物理现象是热电偶由两根不同的导线(热电极)组成,一端焊接在一起形成热电偶的测量端(也叫工作端)并插入到待测温度的介质中;热电偶的另一端(参考端或自由端)连接到显示仪表。如果热电偶的测量端和参考端之间有温差,显示仪表将显示热电偶产生的热电动势。

二、热电偶和热电阻如何选择?

根据温度测量范围选择:500℃以上一般选择热电偶,500℃以下一般选择热电阻,根据测量精度选择热电阻,根据测量范围选择热电偶:热电偶测得的平均温度指“点”,热电阻测得的平均温度指空。

热电偶的使用原理

热电偶测量温度的优势:

(1)测量范围广:从4.2K(-268.95℃)的深低温到28000℃的高温,如液体空气体的低温或炼钢温度(~ 2000℃)。

(2)测量精度高:由于热电偶与被测对象直接接触,不受中间介质的影响。

灵敏度和精度高(可达10-3度),特别是铂铂热电偶。

(3)加热面积和热容量可以做得很小,如研究小生物的金相变化和体温变化,

水银温度计很难比较。

(4)结构简单,使用方便:热电偶通常由两根不同的金属丝组成,并且

而且不受大小和开口的限制,外面还有保护套,使用起来非常方便。

(5)热电偶测温非常适合,因为它将温度测量转化为电量测量。

用于自动温度调节和控制系统。

3.什么是铠装热电偶,它有什么优点?

(1)无机矿物绝缘热电偶电缆。热电极、绝缘体和护套被整体拉伸。

但外表面似乎覆盖了一层“铠甲”,所以称之为铠装热电偶。

(2)与一般组装式热电偶相比,具有耐压高、柔韧性好、抗氧化性好、使用寿命长等优点。

4.热电偶的分度号是多少,有什么特点?

(1)热电偶分度号有几种,如S、R、B、N、K、E、J、T等。其中S、R、B属于贵金属热电偶,N、K、E、J、T属于廉价金属热电偶。

(2)T型刻度数的特点是在所有廉价金属热电偶中精度最高,通常用于测量300℃以下的温度。

五、引出热阻有几种方式,有什么影响?

(1)热敏电阻有三种引出方式:2线制、3线制和4线制。

(2)金属丝加热电阻器的布线简单,但是会引入引线电阻的附加误差。所以不适合制造A级精密热电阻,使用时引线和导线不宜过长。3线制可以消除引线电阻的影响,测量精度高于2线制。作为过程检测元件,4线制的应用不仅可以消除引线电阻的影响,而且在连接线电阻相同的情况下,也可以消除该电阻的影响。高精度测量应采用四线制。

六、如何选择合适的补偿导线或电缆?

(1)热电偶的补偿线和电缆主要用于将热电偶的热电动势引至二次仪表或控制室。补偿线主要有两种,延伸型和补偿型。延伸型使用与热电极相同的材料,因此精度更高。补偿型使用与热电极的热电势特性同相的材料,因此精度不如延伸型高。

七、正确选择保护管直径,确保测量和控制准确。

理论上,保护管直径越小,壁厚越薄,温度响应越快,控温越精确,直径越粗,惯性越大,反应越慢,控温精度越差。当然,还需要考虑被测物质对保护管的腐蚀、氧化、压力、摩擦和冲击。

热电偶和热电阻的选择

例如:

化工厂公司采购一批普通铂热电阻,保护管直径16 mm,安装使用后投诉计量不准,导致数吨化工原料报废,造成巨大损失。经过现场调查/测试,该公司的技术人员发现铂热电阻没有问题。在观察另一个运行中的系统后,他们发现了两个相关的问题:反应罐加热功率大,加热特别快。

热阻具有反应速度慢的问题。当热电阻测量显示控制温度为180度时,罐内实际温度已飙升至210度,造成过热。技术人员不明白是不是加热功率太大,但在与对方技术部门交换意见后,对方承认为了增加产量,将原来50kW的加热管增加到60kW。

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